制冷剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种制冷剂及其制备方法和应用，其中，所述制冷剂包括化合物A、化合物B、乙烷、丙烷、异丁烷和丙烯，其中，所述化合物A的结构如式(I)所示，所述化合物B的结构如式(II)所示：其中，R1、R2、R3、R4、R5和R6各自选自氟、溴或碘。通过上述设计，使用不含有氯的乙烷卤素衍生物作为主要原料制备制冷剂，并在其中加入一定比例的乙烷、丙烷、异丁烷和丙烯，进而通过上述配比实现了可燃性低，ODP为零且GWP值极低，可以在保证安全使用的同时，且不改变现有使用氟利昂制冷剂的压缩系统的构造的效果。

Refrigerant, preparation method and application thereof

The invention discloses a refrigerant and a preparation method and application thereof, wherein, the refrigerant comprising compound A, compound B, ethane, propane, isobutane and propylene, the structure of the compound A (I) as shown in the structure of the compound B (II) as shown in which R1, R2, R3, R4, R5 and R6 respectively from fluorine, bromine or iodine. Through the above design, the use of halogen derivatives containing no chlorine oxide as the main raw material for preparation of refrigerant, and in which the amount of ethane, propane, isobutane and propylene, and then through the implementation of the proportion of combustible low, ODP is zero and the value of GWP is very low, can guarantee the safe use of at the same time, and not change the structure of existing compression system the effect of the use of freon refrigerant.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制冷剂的材料及生产制备领域，具体地，涉及一种制冷剂及其制备方法和应用。
技术介绍
到目前为止，根据制冷剂类型、蒸发温度、冷凝温度和压力等热力学条件以及制冷设备的使用地点考虑制冷剂种类，大致可分为四类：即无机化合物、氟里昂类、碳氢化合物、和共沸溶液。无机化合物制冷剂比较简单，有氨、水和二氧化碳等。氟里昂类是目前应用最广泛，效果最好的制冷剂，由于氟利昂化学性质稳定，具有不燃、无毒、介电常数低、临界温度高、易液化等特性，因而广泛用作冷冻设备和空气调节装置的制冷剂，其起源于十九世纪三十年代，比氨晚60年左右，它是饱和碳氢化合物的卤族(氟、氯、溴)衍生物的总称，或者说是由氟、氯和碳氢化合物组成的。氟利昂是臭氧层破坏的元凶，其化学性质稳定，不具有可燃性和毒性，除了被当作制冷剂外，还广泛被应用与发泡剂和清洗剂，广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。20世纪80年代后期，氟利昂的生产达到了高峰，产量达到了144万吨。在对氟利昂实行控制之前，全世界向大气中排放的氟利昂已达到了2000万吨。由于它们在大气中的平均寿命达数百年，所以排放的大部分仍留在大气层中，其中大部分仍然停留在对流层，一小部分升入平流层。在对流层相当稳定的氟利昂，在上升进入平流层后，在一定的气象条件下，会在强烈紫外线的作用下被分解，分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应，不断破坏臭氧分子。科学家估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。碳氢化合物制冷剂是较后时期发展起来的一种制冷剂，由乙烷、丙烯等组成。由于其消耗臭氧潜能值ODP和全球变暖潜能值GWP值都为零，对环境影响很小，但是由于在可燃性、刺激性及毒性方面存在很多问题，因而受到很多国家和地区的使用限制，市场用量较小。共沸溶液是由两种以上制冷剂组成的混合物，蒸发和冷凝过程也不分离，就像一种制冷剂一样。目前实用的有R500、R502等。与R22相比其压力稍多，制冷能力在较低温度下提高13％左右。此外在相同蒸发温度和冷凝温度下。压缩机的排气温度较低。可以扩大单组压缩机的使用温度范围，所以发展前景看好。关于制冷剂对大气环境的污染问题，这是关系到人类健康和生存的大事，也是我们大家共同关心的问题。多年来很多专家为此进行了深入研究，希望通过研制一种新的CFC类氟利昂替代品制冷剂，使得该制冷剂不仅对大气臭氧层损耗潜值为零，而且排放入大气后对温室效应造成直接影响的全球变暖潜值方面也必须符合要求。臭氧层的破坏，已经成为全球普遍关注的环境焦点问题，国际社会分别于1985年和1987年制定了《保护臭氧层维也纳公约》和《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，中国于1991年加入了《蒙特利尔议定书》国际公约组织，并承诺了消耗臭氧层物质的控制时间表，即R12和R22的完全淘汰时间分别于2010年和2030年。因而，提供一种新型环保的制冷剂迫在眉睫。因此，提供一种可燃性低，ODP为零且GWP值极低，可以在保证安全使用的同时，且不改变现有使用氟利昂制冷剂的压缩系统的构造的制冷剂及其制备方法是本专利技术亟需解决的问题。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术的目的在于克服现有技术中制冷剂环保性能、可燃性、刺激性及毒性等存在一定的问题，对环境造成较大的影响，进而危害生存环境的问题，从而提供一种可燃性低，ODP为零且GWP值极低，可以在保证安全使用的同时，且不改变现有使用氟利昂制冷剂的压缩系统的构造的制冷剂及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种制冷剂，其中，所述制冷剂包括化合物A、化合物B、乙烷、丙烷、异丁烷和丙烯，其中，所述化合物A的结构如式(I)所示，所述化合物B的结构如式(II)所示：式(I)，式(II)；其中，R1、R2、R3、R4、R5和R6各自选自氟、溴或碘。本专利技术还提供了一种制冷剂的制备方法，其中，所述制备方法包括：向容器内顺次加入第一乙烷、第一化合物A、丙烷、异丁烷、第二化合物A、化合物B、第二乙烷和乙烯后混合，制得制冷剂；其中，所述化合物A的结构如式(I)所示，所述化合物B的结构如式(II)所示：式(I)，式(II)；其中，R1、R2、R3、R4、R5和R6各自选自氟、溴或碘。本专利技术还提供了一种上述所述的制冷剂或根据上述所述的制备方法制得的制冷剂的应用。通过上述技术方案，本专利技术以乙烷的卤族衍生物为主要原料，并将少量沸点较低的乙烷、丙烷和丙烯，以及沸点较高的异丁烷加入上述主要原料中，从而使得制得的混合制冷剂和单纯的主要原料作为制冷剂相比，因少量低沸点组分加入到高沸点的主要原料中，因而制得的制冷剂制冷系数提高，能耗下降；同时因少量高沸点组分加入到相对其而言沸点较低的主要原料中，因而使得吸气比体积减小，进而使得使用该制冷剂的制冷量增大，并获得较低的蒸发温度。同时，该制冷剂可以发挥碳氢制冷剂的环保特点，又可以降低其易燃性，增加了制冷剂的稳定性，提高了使用效率，达到了节能效果，又不改变目前常规空调冰箱的压缩机系统的效果。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术提供的实施例1-13中制冷系数随1,1,1,2-四氟乙烷和乙烷的用量变化规律图；图2是本专利技术提供的实施例1-13中制冷系数随异丁烷和丙烷的用量变化规律图；图3是本专利技术提供的实施例1-13中制冷系数随乙烷和1,1-二氟乙烷的用量变化规律图；图4是本专利技术提供的实施例1-13中制冷系数随1,1,1,2-四氟乙烷和丙烯的用量变化规律图。附图标记说明1-M1制冷系数2-M2制冷系数3-M3制冷系数4-M4制冷系数5-M5制冷系数6-M6制冷系数7-M7制冷系数8-M8制冷系数9-M9制冷系数10-M10制冷系数11-M11制冷系数12-M12制冷系数13-M13制冷系数。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供了一种制冷剂，其中，所述制冷剂包括化合物A、化合物B、乙烷、丙烷、异丁烷和丙烯，其中，所述化合物A的结构如式(I)所示，所述化合物B的结构如式(II)所示：式(I)，式(II)；其中，R1、R2、R3、R4、R5和R6各自选自氟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制冷剂，其特征在于，所述制冷剂包括化合物A、化合物B、乙烷、丙烷、异丁烷和丙烯，其中，所述化合物A的结构如式(I)所示，所述化合物B的结构如式(II)所示：其中，R1、R2、R3、R4、R5和R6各自选自氟、溴或碘。

【技术特征摘要】
1.一种制冷剂，其特征在于，所述制冷剂包括化合物A、化合物B、乙烷、丙烷、异丁烷和
丙烯，其中，所述化合物A的结构如式(I)所示，所述化合物B的结构如式(II)所示：
其中，
R1、R2、R3、R4、R5和R6各自选自氟、溴或碘。
2.根据权利要求1所述的制冷剂，其中，以所述制冷剂的总体积为基准，所述化合物A的
含量为5-10体积％，所述化合物B的含量为30-70体积％，所述乙烷的含量为1-5体积％，所
述丙烷的含量为1-5体积％，所述异丁烷的含量为1-10体积％，余量为丙烯。
3.根据权利要求1或2所述的制冷剂，其中，所述化合物A为1,1,1,2-四氟乙烷，所述化
合物B为1,1-二氟乙烷。
4.一种制冷剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：向容器内顺次加入第一乙
烷、第一化合物A、丙烷、异丁烷、第二化合物A、化合物B、第二乙烷和乙烯后混合，制得制冷
剂；其中，
所述化合物A的结构如式(I)所示，所述化合物B的结构如式(II)所示：
其中，
R1、R2、R3、R4、R5和R6各自选自氟、溴或碘。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，以所述制冷剂的总体积为基准，所述化合物A
的用量为5-10体积...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙益民，王威，
申请(专利权)人：芜湖源一节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34